(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂を一軸延伸して形成されたストランドを複数本結合して長尺で扁平なベルト体を形成し、該ベルト体を所定の間隔をおいて並列し、その片面又は両面に合成樹脂を一軸延伸して形成された線条からなる布状体を添着してベルト体と一体化してなることを特徴とする土木シート。
【請求項２】
ベルト体が縦横両方向に間隔をおいて並列されてなることを特徴とする請求項１に記載の土木用シート。
【請求項３】
合成樹脂製のストランドが一軸延伸されたフィルム状体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の土木用シート
【請求項４】
合成樹脂製のストランドがモノフィラメントからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の土木用シート。
【請求項５】
ベルト体が、縦方向に並列された合成樹脂製のストランドを横糸を用いて織製し又は横方向に縫製して形成されたものであることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の土木シート。
【請求項６】
布状体を形成する線条が一軸延伸されたフィルム状体からなることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の土木シート。
【請求項７】
ベルト体と布状体がホットメルト剤で結合されてなることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の土木シート。
【請求項８】
ベルト体と布状体が縫製によって結合されてなることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の土木シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高さの高い土盛、あるいは、軟弱地盤の埋め立てに使用される、機械的強度の高い土木シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、築堤、斜面の造成、盛土等による法面の造成が多く行なわれている。盛土、法面の造成においては、盛土の均一な圧密を促進し、あるいは、盛土のすべりによる盛土もしくは法面の崩壊を防止するために、ジオテキスタイル、ジオグリッドと称される土木シートが使用されている。
【０００３】
かかる盛土工事は、盛土すべき位置に土木シートを敷設してその上に所定厚さに土盛をした後、さらに土木シートを敷設して土盛を行なう工程を繰り返すことによって幾層にも重ねて盛土が行なわれており、かかる盛土工法は補強盛土工法と称されている。
【０００４】
近年は、軟泥地帯の盛土が多くなっていること、あるいは、盛土工事が大規模化して盛土の高さが高くなっていることから、盛土の下底部にかかる荷重が極めて大きくなっており、かかる土木シートとしては、極めて高い引張り強度が要求されるようになっている。
【０００５】
また、盛土の安定化を図るために、シートの上下の盛土を連結して一体化させる目的から、土木シートは、補強線条間の間隙の大きい網目状のシートで構成されたものが多く用いられている。
【０００６】
かかる工法に使用される土木シート１１は、図７（Ａ）に示すように、縦方向の引張り強度を得るために、高強度繊維１２、１２を芯材として用い、これを合成樹脂１３で被覆して格子状のシートとしたものが使用されている。しかし、かかるシートは、施工した際、シートの上下の盛土を連結して一体化させる必要から目の大きなシートとする必要があるため、シート１１の横幅当たりの芯材となる繊維１２、１２の可使量には限度があり、縦方向の引っ張り強度の大きいシートを得ることができなかった。
【０００７】
また、土木シート１１としては、図７（Ｂ）に示すように、多数の縦材用の線条材１４、１４を編成しながら横材用の線条材１５、１５と締結あるいは融着させることによって、目の大きい網目状シートを形成して用いられている。しかし、かかるシート１１においても、網目の大きなシートとすることによって、シートの上下の盛土を連結させる必要があるため、横方向一定幅に対して縦方向線条材の使用量が制約を受け、横方向一定幅に対する縦方向引っ張り強度を高くすることができないという問題があり、このため、盛土を高くする工事においては、重量がかかる盛土下部には適しないという問題があった。
【０００８】
さらにこれらの土木シート１１は排水機能がなく盛土内の水を排水し得ないため盛土が軟弱となって、盛土の沈下、あるいは盛土のすべりによる法面の崩壊の問題があり、別途排水材の施工を必要としていた。
【０００９】
また、近年は、水分の多い軟弱地盤の埋め立て工事が増加しており、軟弱地盤に直接に土を盛ると軟泥土壌はその荷重によってその外側に流動して地盤が沈下するため、水分の多い軟弱地盤の埋め立てにおいては、織布等の土木シートを敷設し、その上に土を盛ることが行なわれている。しかし、この場合にも、重機が入って作業するためには、引張り強度の高い土木シートを必要としていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、引っ張り強度が極めて高く、高い盛土の下底部にも使用でき、あるいは、軟弱地盤の埋め立て工事において、重機の荷重にも耐える土木シートを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果なされたもので、具体的には、合成樹脂を一軸延伸して形成されたストランドを複数本結合して長尺で扁平なベルト体を形成し、該ベルト体を所定の間隔をおいて並列し、その片面又は両面に合成樹脂を一軸延伸して形成された線条からなる布状体を添着してベルト体と一体化してなることを特徴とする土木シート、及び、ベルト体が縦横両方向に間隔をおいて並列されてなる上記の土木用シートを提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、合成樹脂製のストランドが一軸延伸されたフィルム状体からなる上記の土木用シート、合成樹脂製のストランドがモノフィラメントからなる上記の土木用シート、ベルト体が縦方向に並列された合成樹脂製のストランドを横糸を用いて織製し又は横方向に縫製して形成されたものである上記の土木シート、及び、布状体を形成する線条が一軸延伸されたフィルム状体からなる上記の土木シートを提供するものである。
【００１３】
さらに、本発明は、ベルト体と布状体がホットメルト剤で結合されてなる上記の土木シート、ベルト体と布状体が縫製によって結合してなる上記の土木シートを提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の土木シート１は、長尺で扁平なベルト体２を、図１に示すように、所定の間隔をおいて並列し、その片面又は両面に、合成樹脂を一軸延伸して形成された線条からなる布状体３を添着してベルト体２と一体化して構成される。
【００１５】
ベルト体２は、図２に示すように、合成樹脂を一軸延伸して形成されたストランド５を複数本結合して扁平な長尺体として用いられる。本発明においてベルト体２を構成するストランド５とは、ベルト体２を構成し得る長尺状物を広く意味し、フィルム状体、紐状体、帯状体、単糸又は連糸状のモノフィラメント等の線条体を広く含むものであり、これらは撚りが付与されたものでもまた撚りのないものであってもよい。
【００１６】
ストランド５は、延伸効果の優れた合成樹脂によって形成され、一般には、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド等を用いることができる。特に高密度ポリプロピレンを用いることが望ましい。
【００１７】
ベルト状体２を形成する熱可塑性合成樹脂には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。具体的には、フェノール系、有機ホスファイト系、ホスナイトなどの有機リン系、チオエーテル系等の酸化防止剤；ヒンダードアミン系等の光安定剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系等の紫外線吸収剤；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の帯電防止剤；ビスアミド系、ワックス系、有機金属塩系等の分散剤；アミド系、ワックス系、有機金属塩系、エステル系等の滑剤；含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、赤リン等の難燃剤；有機顔料；無機顔料；無機充填剤、有機充填剤等が挙げられる。
【００１８】
これらの添加剤は、適宜組み合わせられてベルト体２を形成する材料組成物を製造するいずれかの工程で配合される。添加剤の配合は、従来の公知の二軸スクリュー押出機、バンバリーミキサー、ニーダーミキシングロール等の混練装置を用いて所定割合に混合して、これを溶融混練して調製してもよいし、高濃度のいわゆるマスターバッチを作製し、これを希釈して使用するようにしてもよい。
【００１９】
ストランド５の断面形状は任意であり、扁平状、丸型、長球状、方形、多角形、その他異型体とすることができる。さらに、異種樹脂の混合物を線条に押出し成形し、その樹脂間を分裂せしめてフィブリル化したダンラインを用いることによって結束強度を上げることもできる。
【００２０】
また、合成樹脂フィルムを所定の幅にスリットして一軸延伸することによってテープ状としこれを集束したり、また、テープ状体に多数の切れ目を入れたスプリットヤーンとすることも好ましい方法である。一軸延伸された合成樹脂フィルムは一本を単独で使用することも可能であり、また、数本を束ねて用いることも可能である。
【００２１】
ストランド５の成形方法としては、特に制約はなく、押出し成形法を利用することができ、テープ状のストランドとするときは、Ｔダイを用いた押出し成形法、インフレーション成形法、カレンダー法等を用いて熱可塑性合成樹脂フィルムを成形し、得られたフィルムを延伸後、又は延伸する前にスリットすることによって長尺のストランド５を得ることができる。
【００２２】
延伸は、熱ロールによる延伸、熱板による延伸、熱風炉による延伸等によって行なうことができる。延伸倍率は、３〜１２倍、好ましくは５〜１０倍程度が望ましい。ストランド５の太さは、５００〜２００００デシテックス程度が望ましい。
【００２３】
ストランド５としては、図４（Ａ）に示すように、熱可塑性樹脂の単層体であってもよく、また、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、基層となる熱可塑性樹脂６の片面又は両面に融点の低い熱可塑性樹脂からなる接合層７を積層した積層体を用いることができる。また、図４（Ｄ）に示すようにシースコア構造とすることも可能である。
【００２４】
融点の低い熱可塑性樹脂としては、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルアミド等を使用することができ、基層となる熱可塑性樹脂との関係でより融点が低いものが選択される。
【００２５】
基層６となる樹脂層と、基層６を形成する樹脂より融点の低い接合層７の積層は、自体公知の方法で行なうことができ、予め基層６となるフイルムと接合層７となるフイルムを形成し、ドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、予め形成した基層６となるフイルム上に接合層７を形成する熱可塑性合成樹脂を押出ラミネートする方法、あるいは、多層共押出法により積層体として押出成形するなどの公知の手段から適宜選択して用いればよいが、成形の容易さやコスト面、並びに、製品の各層間の接着性の点では、多層共押出法によって基層６と接合層７の積層体を一段で得る方法が望ましい。
【００２６】
また、延伸してストランド５とする手段としては、基層６となるフイルムを一軸方向に延伸した後接合層７となる合成樹脂を積層し、これをテープ状にスリットしてもよく、あるいは、基層６と接合層７が積層されたフィルムをスリットした後一軸方向に延伸することによって得ることもできる。
【００２７】
ストランド５は、図２に示すように、一方向に並列してこれを結合して長尺で扁平なベルト体２が形成される。ストランド５を結合する方法としては、接着剤を用いて接合することができ、また、ストランド５として接合層７を積層した積層体を用いたときは熱風炉で加熱をして溶着することにより結合することもできる。
【００２８】
また、図３（Ａ）に示すように、横糸４を用いて織製することによってベルト体２を形成することができる。
【００２９】
さらに、図３（Ｂ）に示すように、横糸４を用いて縫製することによってベルト体４を形成することができ、さらにまた、図３（Ｃ）に示すように、扁平なリボン状の横糸４をストランド５に交差する方向に配設しこれをストランド５に熱融着し、あるいは、ホットメルト剤を用いて接合することもできる。
【００３０】
横糸４を形成する材料としては、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド等を用いることができ、一軸延伸されたものが使用される。
【００３１】
また、目的に応じてストランド５を編込み、製網し、あるいは、組紐することによって扁平なベルト体２を形成することもできる。
【００３２】
ベルト体２の幅としては特に制約されるものではないが、ベルト体は、一般に、１〜２０ｃｍとされる。
【００３３】
こうして得られたベルト体２は、並列されてその少なくとも一面に、合成樹脂を一軸延伸して形成された線条からなる布状体３を添着してベルト体２と一体化することによって土木シート１が形成される。
【００３４】
布状体３を構成する線条としては、延伸効果の優れた合成樹脂が用いられ、一般には、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド等を用いることができる。特に高密度ポリプロピレンを用いることが望ましい。
【００３５】
線条を形成する熱可塑性合成樹脂には、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。具体的には、酸化防止剤；熱安定剤、紫外線吸収剤；帯電防止剤；分散剤；滑剤；含臭素有機系、リン酸系、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、赤リン等の難燃剤；有機顔料；無機顔料；無機充填剤、有機充填剤等が挙げられる。
【００３６】
本発明において布状体３を形成する線糸は、フィルム状体、紐状体、帯状体、繊維状体、モノフィラメント等の線条体を含むものであり、これらは撚りが付与されたものでもまた撚りのないものであってもよい。
【００３７】
線条の構造はいかなるものであってもよく、例えば、合成樹脂フィルムを所定の幅にスリットして一軸延伸することによってテープ状とし、これを集束して用いることができ、また、テープ状体は多数の切れ目を入れたスプリットヤーンとすることもできる。一軸延伸された合成樹脂フィルムは一本を単独で使用することも可能であり、また、数本を束ねて用いることも可能である。
【００３８】
また、線条としては、その断面形状は任意であり、丸型、長球状、方形、多角形、その他異型体とすることができる。線条の太さは、０．５〜２００００デシテックス程度が望ましい。
【００３９】
これらの線条は、織成され、あるいは、不織布とされて布状体３とされ、並列されたベルト体２の少なくとも一面に添着されて一体化される。
【００４０】
ベルト体２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一方向に並列してもよく、また、図５（Ｃ）に示すように、ベルト体２が交差するように縦横方向に並列してもよく、さらに図５（Ｄ）に示すように、ベルト体２を織成して布状構造として用いることもできる。軟弱地盤の埋め立てに用いるときはベルト体２が縦横に交差した構造とされる。
【００４１】
また、必要に応じて、図６（Ｅ）に示すように、ベルト体２を複数枚重ね合わせて使用することもできる。
【００４２】
布状体３の添着は、ベルト体２の片面であってもよいが、図５（Ａ）に示すように、その両面に添着することができる。また、図６（Ｆ）に示すように、片面に不織布等の排水材８を添接することによって排水性を向上することもできる。排水材８は、図６（Ｇ）、（Ｈ）に示すように、布状体３、３間に配設することも可能である。
【００４３】
こうして重ねられた布状体３とベルト体２は結着されて一体化される。布状体３とベルト体２の結着は、縫製糸９によって縫製することによって行なうことができる。縫製は、本縫い、環縫い等を採用することができる。
【００４４】
また、ホットメルト剤、接着剤、粘着剤によって接合することも可能である。さらに、ベルト体２接合面に低融点の熱可塑性樹脂をラミネートしてこれを熱圧着することができる。
【００４５】
また、ベルト体２のストランド５に融点の低い熱可塑性樹脂からなる接合層７を積層した積層体を用いたときは、直接熱圧着することができ、熱圧着は、熱ロール、熱風、熱板等で加熱することによって行なうことができる。また、高周波、超音波によって接着してもよい。
【００４６】
さらに、図６（Ｉ）に示すように、熱ピンを刺すことによって熱溶着することも可能である。
【００４７】
こうして得られた土木シート１を用いて盛土を行なうときは、図８（Ａ）に示すように、施工現場に搬入して土盛をすべき位置に敷設する。必要に応じて係止具１０、１０によつてシート１を定着させておくこともできる。係止具１０、１０としては、クリップ、Ｕピン、杭、棒等を使用することができる。
【００４８】
こうして敷設された土木シート１の上に盛土が行なわれる。一つの層の盛土の高さは、シート１の縦方向引張り強度と土質、予想される土圧等から計算によって求めることができる。シート１の縦方向長さは、予想される円弧滑り面より充分に奥に達する長さとして、シート１の円弧滑りによる土圧によって盛土内から引き抜かれないように充分な定着長さを持つように配慮される。
【００４９】
本発明による盛土作業は、図８（Ａ）に示すように、シート１を、その一端部が造成される法面に達するように平坦に敷設してその上に盛土をした後、再度シート１を敷設してその上に盛土が行なわれる工程を所定回数繰り返して積み重ねることによって必要な高さの土盛を行なった後、必要に応じて法面に植物栽培床、あるいは、コンクリートブロック等の法面保護材１６を当て法面保護が行なわれる。この場合、法面保護材１６を土木シート１の法面側端部に結合することによって安定化することができる。
【００５０】
また、土木シート１によって法面保護を行なうときは、図８（Ｂ）に示すように、シート１を法面より前方に張り出すように敷設をし、盛土すべき位置に土盛をした後、法面より前方に張り出したシート１を法面を覆うように上方向に引き上げて、盛土の上に廻した後、その上にシート１を敷設して盛土を行なう工程を所要回繰り返して積み重ねることによって盛土が行なわれる。
【００５１】
軟弱地盤の埋め立てにおいては、軟弱地盤上に土木シート１を敷設し（図示せず）、その上に土盛りを行うことによって実施することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、かかる構成からなるから、縦方向の引張り強度が高く、大きな土圧がかかる高い盛土工事の下底部にも使用することができ、また、引き抜き力に対する抵抗力が強く、盛土の円弧すべりの発生を効果的に防止することができる。
【００５３】
また、本発明は、排水機能を有し、盛土中の水は外部に導出され強固で安定した盛土を形成することができる。
【００５４】
さらに、軟弱地盤の埋め立てにおいては、重機が入って作業することができ、実用性の高い土木シートが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明土木シートを示す斜視図
【図２】ベルト体の構成を示す斜視図
【図３】ストランドの結合方法を示す説明図
【図４】ストランドの例を示す縦断面図
【図５】本発明土木シートの各種例を示す斜視図
【図６】本発明土木シートの他の各種例を示す斜視図
【図７】従来のジオグリッドを示す斜視図
【図８】土木シートを用いた施工例を示す縦断面図
【符号の説明】
１：土木シート
２：ベルト体
３：布状体
４：横糸
５：ストランド
９：縫製糸
１０：係止具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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